第 53 卷 第 1 期 2025 年 1 月 西 北 農(nóng) 林 科 技 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 自 然 科 學(xué) 版 J ou r na l o f No r t hwe s t A 吉 林 省 與 中 國(guó) 科 學(xué) 院 科 技 合 作 高 技 術(shù) 產(chǎn) 業(yè) 化 專 項(xiàng) 2022SYHZ0020 吉 林 省 重 大 科 技 專 項(xiàng) YDZJ 202203CGZH045 吉 林 省 創(chuàng) 新 創(chuàng) 業(yè) 人 才 項(xiàng) 目 2023QN20 作 者 簡(jiǎn) 介 王 菲 1990 女 吉 林 長(zhǎng) 春 人 研 究 實(shí) 習(xí) 員 碩 士 主 要 從 事 食 用 菌 基 質(zhì) 及 秸 稈 飼 料 化 基 質(zhì) 化 研 究 E ma i l wang f e i 90wf 163 c om 通 信 作 者 鐘 榮 珍 1981 女 滿 族 河 北 承 德 人 研 究 員 博 士 主 要 從 事 反 芻 動(dòng) 物 營(yíng) 養(yǎng) 研 究 E ma i l zhong r ong zhen i ga a c cn 王 菲 1 2 韓 宇 杰 1 3 房 義 1 向 海 1 3 谷 月 4 常 瀟 1 3 鐘 榮 珍 1 1 中 國(guó) 科 學(xué) 院 東 北 地 理 與 農(nóng) 業(yè) 生 態(tài) 研 究 所 吉 林 省 草 地 畜 牧 重 點(diǎn) 實(shí) 驗(yàn) 室 吉 林 長(zhǎng) 春 130102 2 黑 龍 江 省 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 院 牡 丹 江 分 院 黑 龍 江 牡 丹 江 157041 3 中 國(guó) 科 學(xué) 院 大 學(xué) 現(xiàn) 代 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 學(xué) 院 北 京 100049 4 鎮(zhèn) 賚 縣 和 合 牧 業(yè) 發(fā) 展 有 限 公 司 吉 林 白 城 137300 摘 要 目 的 探 究 在 農(nóng) 作 物 秸 稈 飼 養(yǎng) 基 質(zhì) 發(fā) 酵 食 用 菌 栽 培 過(guò) 程 中 抗 生 素 莫 能 菌 素 對(duì) 氮 轉(zhuǎn) 化 及 農(nóng) 業(yè) 廢 棄 物 綜 合 利 用 效 率 的 影 響 為 種 養(yǎng) 結(jié) 合 綜 合 利 用 體 系 及 農(nóng) 業(yè) 廢 棄 物 綜 合 利 用 提 供 理 論 基 礎(chǔ) 方 法 選 取 吉 林 省 遼 源 縣 一 處 肉 牛 養(yǎng) 殖 場(chǎng) 的 30 頭 肉 牛 隨 機(jī) 均 分 為 2 組 飼 喂 60 d 其 中 一 組 飼 料 中 加 入 抗 生 素 莫 能 菌 素 RA 一 組 不 添 加 RN 收 集 2 組 肉 牛 糞 便 分 別 與 水 稻 秸 稈 混 合 后 發(fā) 酵 35 d 發(fā) 酵 產(chǎn) 物 作 為 基 質(zhì) 栽 培 雙 孢 菇 發(fā) 酵 過(guò) 程 中 測(cè) 定 NH3 和 N2O 的 排 放 情 況 在 發(fā) 酵 和 栽 培 過(guò) 程 中 測(cè) 定 基 質(zhì) 總 氮 量 同 時(shí) 測(cè) 定 基 質(zhì) 含 水 量 溫 度 C N pH 以 及 脲 酶 硝 酸 鹽 還 原 酶 亞 硝 酸 鹽 還 原 酶 活 性 利 用 16S rRNA 和 ITS 測(cè) 序 來(lái) 表 征 發(fā) 酵 基 質(zhì) 中 的 細(xì) 菌 和 真 菌 種 群 組 成 測(cè) 定 雙 孢 菇 子 實(shí) 體 產(chǎn) 量 和 總 氮 含 量 探 究 基 質(zhì) 發(fā) 酵 和 雙 孢 菇 栽 培 過(guò) 程 中 抗 生 素 對(duì) 氮 素 轉(zhuǎn) 移 及 氮 回 收 的 影 響 結(jié) 果 在 發(fā) 酵 階 段 基 質(zhì) 中 殘 留 的 抗 生 素 未 改 變 基 質(zhì) 溫 度 含 水 量 C N 的 變 化 趨 勢(shì) 但 高 溫 期 平 均 溫 度 下 降 了 1 1 NH3 和 N2O 排 放 量 降 低 更 多 的 氮 留 在 了 基 質(zhì) 中 RN 處 理 的 氮 保 留 率 為 39 58 RA 處 理 為 43 23 抗 生 素 抑 制 了 氮 素 的 轉(zhuǎn) 移 相 比 RN 處 理 RA 處 理 發(fā) 酵 后 基 質(zhì) 理 化 性 質(zhì) 不 利 于 雙 孢 菇 菌 絲 生 長(zhǎng) 殘 留 的 抗 生 素 使 RA 處 理 初 始 脲 酶 硝 酸 鹽 還 原 酶 和 亞 硝 酸 鹽 還 原 酶 活 性 高 于 RN 處 理 P 0 05 發(fā) 酵 開(kāi) 始 后 RA 處 理 基 質(zhì) 中 的 脲 酶 和 硝 酸 鹽 還 原 酶 活 性 低 于 RN 處 理 亞 硝 酸 鹽 還 原 酶 活 性 仍 高 于 RN 處 理 栽 培 結(jié) 束 后 RA 處 理 的 脲 酶 活 性 高 于 RN 處 理 硝 酸 鹽 還 原 酶 和 亞 硝 酸 鹽 還 原 酶 活 性 仍 低 于 RN 處 理 在 雙 孢 菇 栽 培 階 段 基 質(zhì) 中 殘 留 的 抗 生 素 影 響 了 雙 孢 菇 菌 絲 的 生 長(zhǎng) 提 高 了 基 質(zhì) 的 含 水 量 和 pH 在 開(kāi) 始 出 菇 前 基 質(zhì) 的 C N 降 低 最 終 雙 孢 菇 產(chǎn) 量 降 低 氮 回 收 率 從 0 17 RN 處 理 下 降 至 0 11 RA 處 理 發(fā) 酵 結(jié) 束 后 殘 留 的 抗 生 素 使 變 形 菌 門(mén) 和 擬 桿 菌 門(mén) 細(xì) 菌 及 海 桿 菌 屬 細(xì) 菌 M y c o t h e r m u s 屬 真 菌 的 相 對(duì) 豐 度 降 低 厚 壁 菌 門(mén) 和 放 線 菌 門(mén) 細(xì) 菌 及 假 小 蜜 環(huán) 菌 屬 真 菌 的 相 對(duì) 豐 度 升 高 結(jié) 論 基 質(zhì) 中 殘 留 的 抗 生 素 抑 制 了 氮 素 的 轉(zhuǎn) 化 更 多 的 氮 保 留 在 基 質(zhì) 中 影 響 了 雙 孢 菇 生 長(zhǎng) 降 低 了 氮 轉(zhuǎn) 化 率 關(guān) 鍵 詞 抗 生 素 廢 棄 物 利 用 基 質(zhì) 發(fā) 酵 微 生 物 群 落 氮 素 轉(zhuǎn) 移 雙 孢 菇 栽 培 中 圖 分 類 號(hào) X705 S579 81 文 獻(xiàn) 標(biāo) 志 碼 A 文 章 編 號(hào) 1671 9387 2025 01 0144 13 E f f e c t s o f a n t i b i o t i c o n n i t r o g e n t r a n s f o r m a t i o n d u r i n g s u b s t r a t e f e r m e n t a t i o n a n d e d i b l e f u n g i c u l t i v a t i o n WANG Fe i 1 2 HAN Yu j i e 1 3 FANG Yi 1 XIANG Ha i 1 3 GU Yue 4 CHANG Xi ao 1 3 ZHONG Rong zhen 1 1 J i l i n P r o v i n c i a l K e y L a b o r a t o r y o f G r a s s l a n d F a r m i n g N o r t h e a s t I n s t i t u t e o f G e o g r a p h y a n d A g r o e c o l o g y C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s C h a n g c h u n J i l i n 130102 C h i n a 2 M u d a n j i a n g B r a n c h o f A c a d e m y o f A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s M u d a n j i a n g H e i l o n g j i a n g 157041 C h i n a 3 C o l l e g e o f A d v a n c e d A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s U n i v e r s i t y o f C h i n e s e A c a d e m y o f S c i e n c e s B e i j i n g 100049 C h i n a 4 Z h e n l a i C o u n t y H e h e A n i m a l H u s b a n d r y D e v e l o p m e n t C o L t d B a i c h e n g J i l i n 137300 C h i n a A b s t r a c t Ob j e c t i ve Th i s s t udy exp l o r ed t he e f f e c t s o f an t i b i o t i c s monens i n on n i t r ogen c onve r s i on and comp r ehens i ve u t i l i z a t i on e f f i c i enc y o f ag r i cu l t u r a l wa s t e i n t he p r oc e s s o f c r op s t r aw f e ed i ng subs t r a t e f e rmen t a t i on ed i b l e f ungus cu l t i va t i on t o p r ov i de ba s i s f o r c omp r ehens i ve u t i l i z a t i on s ys t em o f p l an t i ng and b r e ed i ng and u t i l i z a t i on o f ag r i cu l t u r a l wa s t e Me t hod Th i r t y be e f c a t t l e f r om a f a rm i n L i aoyuan J i l i n we r e r andoml y d i v i ded i n t o two g r oups and f ed f o r 60 days Fe ed o f one g r oup wa s added wi t h an t i b i o t i c monens i n RA wh i l e t he o t he r g r oup wa s no t added RN Be e f c a t t l e manu r e wa s c o l l e c t ed and mi xed wi t h r i c e s t r aw f o r f e rmen t a t i on f o r 35 days Emi s s i ons o f NH3 and N2O we r e me a su r ed du r i ng t he f e rmen t a t i on p r o c e s s Du r i ng f e rmen t a t i on and cu l t i va t i on t o t a l n i t r ogen c on t en t o f t he subs t r a t e wa s a l s o de t e r mi ned The e f f e c t s o f an t i b i o t i c s on n i t r ogen t r ans f e r and n i t r ogen r e cove r y dur i ng subs t r a t e f e rmen t a t i on and A g a r i c u s b i s p o r u s cu l t i va t i on we r e i nve s t i ga t ed by me a su r i ng y i e l d and t o t a l n i t r ogen c on t en t o f A b i s p o r u s f ru i t i ng body Wa t e r c on t en t t empe r a t u r e C N pH u r e a s e n i t r a t e r educ t a s e and n i t r i t e r educ t a s e a c t i v i t i e s o f t he subs t r a t e dur i ng f e rmen t a t i on and A b i s p o r u s cu l t i va t i on we r e me a sur ed The 16S rRNA and ITS s equenc i ng we r e us ed t o cha r a c t e r i z e ba c t e r i a l and f unga l popu l a t i on c ompos i t i on i n t he f e rmen t a t i on subs t r a t e Re su l t I n t he f e rmen t a t i on s t age r e s i dua l an t i b i o t i c s i n t he subs t r a t e d i d no t change t he t r ends o f subs t r a t e t empe r a t ur e wa t e r con t en t and C N bu t ave r age t empe r a t ur e i n t he h i gh t empe r a t ur e pe r i od de c r e a s ed by 1 1 and emi s s i ons o f NH3 and N2O de c r e a s ed Mo r e n i t r ogen r ema i ned i n t he sub s t r a t e n i t r ogen r e t en t i on r a t e o f RN and RA t r e a tmen t s we r e 39 58 and 43 23 r e spe c t i ve l y and an t i b i o t i c s i nh i b i t ed n i t r ogen t r ans f e r Compa r ed wi t h RN t r e a tmen t phys i c a l and chemi c a l p r ope r t i e s o f t he subs t r a t e a f t e r RA t r e a tmen t we r e no t c onduc i ve t o t he g r owt h o f A b i s p o r u s myc e l i um The i n i t i a l a c t i v i t i e s o f ur e a s e n i t r a t e r educ t a s e and n i t r i t e r educ t a s e i n RA t r e a tmen t we r e h i ghe r t han t ho s e i n RN t r e a t men t P 0 05 Af t e r t he s t a r t o f f e rmen t a t i on t he a c t i v i t i e s o f u r e a s e and n i t r a t e r educ t a s e i n RA t r e a t men t we r e l owe r t han t ho s e i n RN t r e a tmen t and t he a c t i v i t y o f n i t r i t e r educ t a s e wa s s t i l l h i ghe r t han t ha t i n RN t r e a tmen t Af t e r t he end o f cu l t i va t i on t he ur e a s e a c t i v i t y o f RA t r e a tmen t exc e eded t ha t o f RN t r e a tmen t and t he a c t i v i t i e s o f n i t r a t e r educ t a s e and n i t r i t e r educ t a s e we r e s t i l l l owe r t han t ho s e o f RN t r e a tmen t I n t he cu l t i va t i on s t age o f A b i s p o r u s r e s i dua l an t i b i o t i c s i n t he subs t r a t e a f f e c t ed t he g r owt h o f A b i s p o r u s myc e l i um i nc r e a s ed wa t e r con t en t and pH o f t he subs t r a t e de c r e a s ed t he C N o f t he sub s t r a t e be f o r e t he beg i nn i ng o f f ru i t i ng and f i na l l y de c r e a s ed t he y i e l d o f A b i s p o r u s The n i t r ogen r e c ove r y r a t e de c r e a s ed f r om 0 17 RN t o 0 11 RA Af t e r t he f e rmen t a t i on p r oc e s s t he r e l a t i ve abundanc e o f phy l a Pr o t eoba c t e r i a and Ba c t e r o i do t a and t ha t o f genus M a r i n o b a c t e r and M y c o t h e r m u s wa s de c r e a s ed wh i l e t ha t o f phy l a F i rmi cu t e s and Ac t i noba c t e r i o t a and genus P s e u d o a r m i l l a r i e l l a wa s i nc r e a s ed Con c l us i on Re s i dua l an t i b i o t i c s i n t he subs t r a t e i nh i b i t ed t he t r ans f o rma t i on o f n i t r ogen and mo r e n i t r ogen r e ma i ned i n t he subs t r a t e wh i ch a f f e c t ed t he g r owt h o f A b i s p o r u s and r educ ed n i t r ogen c onve r s i on K e y w o r d s an t i b i o t i c wa s t e r eus e subs t r a t e f e rmen t a t i on mi c r ob i a l c ommun i t y n i t r ogen t r ans f o rma t i on A g a r i c u s b i s p o r u s cu l t i va t i on 隨 著 全 球 畜 禽 養(yǎng) 殖 量 的 增 加 動(dòng) 物 糞 便 的 產(chǎn) 量 也 逐 漸 增 加 其 中 約 25 的 糞 便 直 接 被 棄 置 1 此 外 還 有 大 量 的 農(nóng) 作 物 秸 稈 未 得 到 充 分 利 用 未 經(jīng) 處 理 的 畜 禽 糞 便 和 農(nóng) 作 物 秸 稈 在 分 解 過(guò) 程 中 會(huì) 釋 放 有 害 氣 體 所 含 的 氮 也 會(huì) 轉(zhuǎn) 化 成 氣 體 排 出 主 要 是 NH3 和 N2O 不 僅 污 染 環(huán) 境 還 會(huì) 造 成 氮 素 損 失 利 用 動(dòng) 物 糞 便 和 農(nóng) 作 物 秸 稈 好 氧 發(fā) 酵 生 產(chǎn) 肥 料 或 者 用 作 食 用 菌 基 質(zhì) 是 實(shí) 現(xiàn) 廢 物 資 源 化 利 用 促 進(jìn) 氮 回 收 維 持 循 環(huán) 生 物 經(jīng) 濟(jì) 的 有 效 途 徑 2 3 在 肉 牛 飼 養(yǎng) 過(guò) 程 中 常 會(huì) 使 用 抗 生 素 如 莫 能 菌 素 以 提 高 飼 料 轉(zhuǎn) 化 效 率 4 在 全 球 范 圍 內(nèi) 73 的 抗 生 素 藥 物 用 于 食 用 動(dòng) 物 由 于 代 謝 率 較 低 5 其 中 有 30 90 通 過(guò) 尿 液 以 及 糞 便 排 出 6 殘 留 抗 生 素 代 謝 產(chǎn) 物 和 抗 生 素 抗 性 基 因 對(duì) 植 物 7 動(dòng) 物 8 和 人 類 9 造 成 了 嚴(yán) 重 影 響 發(fā) 展 作 物 栽 培 與 畜 禽 養(yǎng) 殖 結(jié) 合 的 種 養(yǎng) 一 體 化 循 環(huán) 利 用 系 統(tǒng) 可 以 實(shí) 現(xiàn) 資 源 循 環(huán) 利 用 減 少 污 染 9 與 堆 肥 類 似 基 質(zhì) 發(fā) 酵 可 以 穩(wěn) 定 有 機(jī) 質(zhì) 并 從 畜 禽 糞 便 中 去 除 有 害 物 質(zhì) 如 抗 生 5 4 1 第 1 期 王 菲 等 抗 生 素 對(duì) 基 質(zhì) 發(fā) 酵 及 雙 孢 菇 栽 培 過(guò) 程 中 氮 素 轉(zhuǎn) 化 的 影 響素 10 發(fā) 酵 過(guò) 程 中 的 氨 化 作 用 和 脫 氮 作 用 可 以 分 別 產(chǎn) 生 NH3 和 N2O 導(dǎo) 致 大 量 氮 以 氣 體 形 式 排 放 到 大 氣 中 11 在 發(fā) 酵 過(guò) 程 中 許 多 細(xì) 菌 負(fù) 責(zé) 氮 的 轉(zhuǎn) 化 及 磷 和 鉀 的 溶 解 可 以 使 營(yíng) 養(yǎng) 物 質(zhì) 更 容 易 被 利 用 12 氮 素 轉(zhuǎn) 化 效 果 直 接 決 定 了 最 終 發(fā) 酵 和 食 用 菌 栽 培 的 效 果 畜 禽 糞 便 中 殘 留 的 抗 生 素 可 能 通 過(guò) 選 擇 性 抑 制 或 毒 害 微 生 物 群 落 的 方 式 直 接 或 間 接 改 變 微 生 物 群 落 結(jié) 構(gòu) 和 物 質(zhì) 轉(zhuǎn) 化 過(guò) 程 13 目 前 關(guān) 于 殘 留 抗 生 素 對(duì) 氮 轉(zhuǎn) 化 蘑 菇 產(chǎn) 量 和 微 生 物 群 落 影 響 的 研 究 較 少 且 現(xiàn) 有 研 究 只 關(guān) 注 種 養(yǎng) 一 體 化 系 統(tǒng) 的 單 個(gè) 階 段 或 某 些 關(guān) 鍵 環(huán) 節(jié) 缺 乏 基 于 整 個(gè) 系 統(tǒng) 的 抗 生 素 對(duì) 氮 轉(zhuǎn) 化 影 響 的 研 究 為 此 本 研 究 基 于 農(nóng) 作 物 秸 稈 養(yǎng) 殖 基 質(zhì) 發(fā) 酵 食 用 菌 栽 培 體 系 將 水 稻 秸 稈 和 牛 糞 混 合 后 作 為 雙 孢 菇 栽 培 基 質(zhì) 通 過(guò) 研 究 基 質(zhì) 理 化 性 質(zhì) 及 發(fā) 酵 階 段 微 生 物 組 成 的 變 化 探 究 抗 生 素 對(duì) 氮 轉(zhuǎn) 化 及 農(nóng) 業(yè) 廢 棄 物 綜 合 利 用 效 率 的 影 響 以 期 為 種 養(yǎng) 結(jié) 合 綜 合 利 用 體 系 中 氮 素 轉(zhuǎn) 移 規(guī) 律 的 研 究 及 農(nóng) 業(yè) 廢 棄 物 綜 合 利 用 提 供 參 考 1 材 料 與 方 法 1 1 材 料 與 菌 株 來(lái) 源 在 吉 林 省 遼 源 縣 一 個(gè) 肉 牛 養(yǎng) 殖 場(chǎng) 選 取 體 質(zhì) 量 約 400 kg 的 健 康 西 門(mén) 塔 爾 肉 牛 30 頭 隨 機(jī) 均 分 為 2 組 一 組 正 常 飼 喂 另 一 組 喂 食 相 同 飼 料 但 每 噸 飼 料 添 加 150 g 莫 能 菌 素 連 續(xù) 飼 喂 60 d 后 分 別 連 續(xù) 7 d 收 集 牛 糞 便 各 自 混 合 均 勻 后 備 用 水 稻 秸 稈 取 自 吉 林 省 遼 源 縣 自 然 風(fēng) 干 后 粉 碎 成 2 5 cm 的 顆 粒 輔 料 為 尿 素 CH4N2O 分 析 純 國(guó) 藥 集 團(tuán) 化 學(xué) 試 劑 有 限 公 司 氧 化 鈣 CaO 化 學(xué) 純 國(guó) 藥 集 團(tuán) 化 學(xué) 試 劑 有 限 公 司 硫 酸 鈣 CaSO4 2H2O 分 析 純 國(guó) 藥 集 團(tuán) 化 學(xué) 試 劑 有 限 公 司 牛 糞 和 水 稻 秸 稈 理 化 性 質(zhì) 見(jiàn) 表 1 其 中 總 氮 總 碳 纖 維 素 半 纖 維 素 和 木 質(zhì) 素 含 量 均 為 質(zhì) 量 分 數(shù) 供 試 雙 孢 菇 菌 株 W192 購(gòu) 自 山 東 省 壽 光 市 食 用 菌 研 究 所 表 1 本 試 驗(yàn) 中 不 同 來(lái) 源 發(fā) 酵 原 料 的 理 化 性 質(zhì) n 6 Tab l e 1 Phy s i c a l and chemi c a l p r ope r t i e s o f r aw subs t r a t e ma t e r i a l s f o r f e rmen t a t i on n 6 指 標(biāo) I ndex 水 稻 秸 稈 Ri c e s t r aw 有 抗 生 素 牛 糞 An t i b i o t i c manur e 無(wú) 抗 生 素 牛 糞 No an t i b i o t i c manur e 含 水 量 Mo i s t ur e 9 76 81 68 82 64 pH 8 61 8 80 總 氮 To t a l n i t r ogen 0 35 1 94 1 99 總 碳 To t a l c a r bon 49 10 47 41 48 66 纖 維 素 Ce l l u l o s e 36 65 30 81 29 54 半 纖 維 素 Hemi c e l l u l o s e 26 48 27 64 26 46 木 質(zhì) 素 L i gn i n 14 30 8 85 8 33 莫 能 菌 素 mg kg 1 Monens i n 30 65 1 2 基 質(zhì) 發(fā) 酵 及 食 用 菌 栽 培 試 驗(yàn) 將 無(wú) 抗 生 素 牛 糞 與 水 稻 秸 稈 混 合 作 為 對(duì) 照 處 理 RN 含 抗 生 素 牛 糞 與 水 稻 秸 稈 混 合 作 為 試 驗(yàn) 處 理 RA 每 個(gè) 處 理 重 復(fù) 3 次 3 桶 各 處 理 原 料 組 成 均 為 質(zhì) 量 分 數(shù) 秸 稈 49 牛 糞 49 干 質(zhì) 量 尿 素 1 氧 化 鈣 0 5 和 硫 酸 鈣 0 5 將 原 料 充 分 拌 勻 后 放 入 不 帶 蓋 的 高 密 度 聚 乙 烯 桶 直 徑 40 cm 高 度 80 cm 容 積 100 48 L 中 進(jìn) 行 發(fā) 酵 發(fā) 酵 棚 內(nèi) 自 然 采 光 自 然 通 風(fēng) 發(fā) 酵 時(shí) 間 為 35 d 環(huán) 境 溫 度 為 15 0 23 0 相 對(duì) 濕 度 為 60 70 發(fā) 酵 產(chǎn) 物 用 于 栽 培 雙 孢 菇 使 用 帶 網(wǎng) 眼 的 塑 料 筐 40 cm 60 cm 50 cm 栽 培 雙 孢 菇 每 處 理 4 筐 即 4 個(gè) 重 復(fù) 將 發(fā) 酵 基 質(zhì) 均 勻 鋪 入 塑 料 筐 中 按 照 每 千 克 基 質(zhì) 接 種 125 g 菌 種 的 比 例 進(jìn) 行 接 種 在 菌 絲 生 長(zhǎng) 階 段 培 養(yǎng) 室 溫 度 保 持 在 24 26 該 階 段 對(duì) 濕 度 無(wú) 要 求 保 持 自 然 通 風(fēng) 為 了 防 止 水 分 流 失 過(guò) 快 用 塑 料 薄 膜 覆 蓋 在 栽 培 筐 頂 部 直 至 菌 絲 在 基 質(zhì) 中 長(zhǎng) 滿 后 撤 去 塑 料 薄 膜 菌 絲 長(zhǎng) 滿 后 對(duì) 基 質(zhì) 進(jìn) 行 覆 土 天 然 腐 殖 土 使 用 前 于 121 高 壓 滅 菌 60 mi n 覆 土 厚 度 為 5 cm 將 溫 度 調(diào) 節(jié) 至 16 18 空 氣 濕 度 調(diào) 節(jié) 至 90 濕 度 不 足 時(shí) 以 噴 霧 方 式 對(duì) 菇 房 進(jìn) 行 加 濕 由 于 雙 孢 菇 屬 于 喜 暗 性 菇 類 因 此 除 原 基 分 化 期 需 要 給 予 微 弱 散 射 光 外 其 余 時(shí) 期 均 采 用 暗 培 養(yǎng) 1 3 發(fā) 酵 和 栽 培 階 段 的 樣 品 采 集 1 3 1 發(fā) 酵 階 段 氣 體 收 集 在 基 質(zhì) 發(fā) 酵 的 0 3 5 7 9 11 14 16 18 21 23 25 28 31 和 35 d 進(jìn) 行 翻 堆 每 天 在 09 00 和 17 00 使 用 電 子 溫 度 計(jì) 在 基 質(zhì) 的 上 中 下 部 測(cè) 溫 取 平 均 值 在 發(fā) 酵 的 2 4 7 10 14 21 28 和 35 d 收 集 氣 體 測(cè) 定 NH3 和 N2O 排 放 量 氣 體 收 集 裝 置 包 括 帶 氣 體 收 集 口 配 備 硅 膠 塞 的 PVC 抽 氣 罩 直 徑 56 cm 高 90 cm 容 積 221 56 L 和 帶 水 槽 的 底 座 每 次 收 集 氣 體 前 將 抽 氣 罩 扣 置 在 底 座 槽 中 并 將 底 座 的 水 槽 注 滿 水 以 確 6 4 1 西 北 農(nóng) 林 科 技 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) 自 然 科 學(xué) 版 第 53 卷保 其 密 封 性 使 發(fā) 酵 桶 處 于 密 閉 空 間 內(nèi) 用 容 積 30 mL 帶 氣 閥 的 注 射 器 每 20 mi n 收 集 一 次 氣 體 共 4 次 0 20 40 60 mi n 并 在 24 h 內(nèi) 用 氣 相 色 譜 儀 完 成 樣 品 測(cè) 試 1 3 2 發(fā) 酵 階 段 和 栽 培 階 段 基 質(zhì) 樣 品 收 集 在 發(fā) 酵 開(kāi) 始 0 d 及 發(fā) 酵 期 的 7 14 21 28 和 35 d 翻 堆 后 收 集 基 質(zhì) 將 收 集 的 基 質(zhì) 分 為 4 份 一 份 用 于 測(cè) 定 含 水 量 一 份 用 于 測(cè) 定 pH 一 份 在 65 下 干 燥 48 h 粉 碎 后 用 于 測(cè) 定 其 他 理 化 指 標(biāo) 一 份 于 80 保 存 用 于 微 生 物 分 析 在 菌 絲 長(zhǎng) 滿 栽 培 40 d 原 基 生 成 栽 培 55 d 開(kāi) 始 出 菇 栽 培 62 d 和 子 實(shí) 體 采 收 完 成 栽 培 80 d 4 個(gè) 階 段 對(duì) 雙 孢 菇 栽 培 基 質(zhì) 進(jìn) 行 采 樣 取 樣 時(shí) 除 去 基 質(zhì) 表 面 的 覆 土 分 別 從 栽 培 筐 的 5 個(gè) 不 同 位 置 采 集 樣 品 約 30 g 將 從 每 處 理 4 筐 中 采 集 的 20 份 樣 品 混 合 均 勻 后 分 成 3 份 每 份 樣 品 約 100 g 作 為 3 次 重 復(fù) 選 取 發(fā) 酵 0 10 高 溫 期 中 期 14 基 質(zhì) 溫 度 最 高 35 d 基 質(zhì) 發(fā) 酵 結(jié) 束 和 栽 培 80 d 子 實(shí) 體 采 收 完 成 的 基 質(zhì) 用 于 酶 活 測(cè) 定 1 4 測(cè) 定 指 標(biāo) 及 方 法 在 基 質(zhì) 發(fā) 酵 過(guò) 程 中 氨 氣 NH3 排 放 量 用 硼 酸 吸 收 和 滴 定 法 確 認(rèn) 14 N2O 排 放 量 用 氣 相 色 譜 儀 7890B GC s ys t em Ag i l en t Te chno l ogy 美 國(guó) 進(jìn) 行 分 析 15 每 次 收 集 完 鮮 樣 立 刻 測(cè) 定 基 質(zhì) 含 水 量 和 pH 將 收 集 的 基 質(zhì) 樣 品 置 于 105 下 干 燥 至 恒 質(zhì) 量 后 計(jì) 算 含 水 量 16 稱 取 基 質(zhì) 樣 品 15 g 放 入 50 mL 的 燒 杯 中 按 質(zhì) 量 體 積 比 1 2 將 無(wú) 離 子 水 加 到 燒 杯 中 攪 拌 均 勻 靜 置 30 mi n 用 pH 計(jì) T e s t o 205 T e s t o AG Le n z k i r c h 德 國(guó) 測(cè) 定 基 質(zhì) 懸 液 pH 基 質(zhì) 中 脲 酶 硝 酸 鹽 還 原 酶 和 亞 硝 酸 鹽 還 原 酶 活 性 測(cè) 定 采 用 分 光 光 度 法 使 用 酶 標(biāo) 儀 RT 6100 RAYTO Lt d 美 國(guó) 和 試 劑 盒 BC0120 BC3105 BC2990 索 萊 寶 北 京 測(cè) 定 總 氮 量 使 用 流 動(dòng) 分 析 儀 Fu t u r a AMS Al l i anc e 法 國(guó) 測(cè) 定 總 碳 量 使 用 元 素 分 析 儀 Rap i dCS cube C Ve r s i on El emen t a r Ana l ys en s ys t eme GmbH 德 國(guó) 測(cè) 定 計(jì) 算 碳 氮 比 C N 氮 保 留 率 和 子 實(shí) 體 氮 回 收 率 為 了 保 證 測(cè) 定 條 件 一 致 用 于 總 氮 量 總 碳 量 及 酶 活 性 測(cè) 定 的 樣 品 均 烘 干 粉 碎 或 凍 干 后 保 存 栽 培 完 成 后 統(tǒng) 一 測(cè) 定 微 生 物 待 測(cè) 樣 品 超 低 溫 保 存 栽 培 完 成 后 統(tǒng) 一 送 測(cè) 發(fā) 酵 階 段 氮 保 留 率 發(fā) 酵 基 質(zhì) 中 總 氮 量 最 初 基 質(zhì) 中 總 氮 量 100 栽 培 階 段 氮 保 留 率 栽 培 基 質(zhì) 中 總 氮 量 最 初 基 質(zhì) 中 總 氮 量 100 子 實(shí) 體 氮 回 收 率 子 實(shí) 體 中 總 氮 量 栽 培 開(kāi) 始 時(shí) 基 質(zhì) 中 總 氮 量 100 由 于 樣 品 收 集 消 耗 了 部 分 基 質(zhì) 影 響 對(duì) 相 關(guān) 指 標(biāo) 的 分 析 因 此 初 始 基 質(zhì) 和 發(fā) 酵 結(jié) 束 基 質(zhì) 質(zhì) 量 均 減 去 取 樣 消 耗 的 基 質(zhì) 質(zhì) 量 而 栽 培 結(jié) 束 時(shí) 的 基 質(zhì) 質(zhì) 量 為 實(shí) 測(cè) 質(zhì) 量 1 5 微 生 物 DNA 提 取 測(cè) 序 和 分 析 由 于 雙 孢 菇 是 大 型 真 菌 栽 培 期 間 基 質(zhì) 中 遍 布 雙 孢 菇 菌 絲 因 此 只 對(duì) 基 質(zhì) 發(fā) 酵 階 段 的 微 生 物 組 成 進(jìn) 行 測(cè) 定 和 分 析 從 每 個(gè) 發(fā) 酵 樣 品 中 提 取 微 生 物 總 基 因 組 DNA 每 個(gè) 處 理 各 階 段 分 別 設(shè) 置 4 次 重 復(fù) 利 用 16S rRNA 和 ITS 測(cè) 序 來(lái) 表 征 發(fā) 酵 基 質(zhì) 中 的 細(xì) 菌 和 真 菌 種 群 利 用 I on S5TM XL 細(xì) 菌 平 臺(tái) 和 I l l u mi na 真 菌 平 臺(tái) I l l umi na San Di ego 加 利 福 尼 亞 美 國(guó) 進(jìn) 行 分 析 測(cè) 序 工 作 委 托 北 京 諾 禾 致 源 科 技 股 份 有 限 公 司 完 成 相 關(guān) 分 析 在 該 公 司 的 諾 和 云 平 臺(tái) 上 進(jìn) 行 為 研 究 各 樣 本 的 物 種 組 成 對(duì) 所 有 樣 本 的 有 效 數(shù) 據(jù) 以 97 的 一 致 性 進(jìn) 行 OTUs Ope r a t i on a l Taxonomi c Un i t s 聚 類 然 后 對(duì) OTUs 的 序 列 進(jìn) 行 物 種 注 釋 根 據(jù) 物 種 注 釋 結(jié) 果 可 看 到 每 個(gè) 處 理 在 門(mén) 水 平 和 屬 水 平 上 相 對(duì) 豐 度 較 高 的 物 種 及 其 比 例 采 用 典 型 相 關(guān) 分 析 CCA 分 析 探 討 環(huán) 境 因 素 溫 度 含 水 量 pH 和 總 氮 量 與 微 生 物 組 成 的 關(guān) 聯(lián) 采 用 env f i t 函 數(shù) 檢 驗(yàn) 每 個(gè) 環(huán) 境 因 素 的 顯 著 性 1 6 數(shù) 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) 與 分 析 用 Mi c r o s o f t o f f i c e 2016 對(duì) 試 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 進(jìn) 行 統(tǒng) 計(jì) 采 用